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韩厂开发不易燃液态电解质催生更安全锂电池

2019-12-31 12:07:10 Maurizio Di Paolo Emilio,EE Times欧洲特派记者 阅读:
一种革命性的新型电解质能保护电池免受易燃性危害,而且让它们更适合高温环境的应用…

韩国业者Jenax开发了一种新技术,要求能解决导致电池在极高温度下起火、爆炸或是短路的问题;该公司并声称这种内建于电池芯的技术能在为包括电动车在内的产品带来安全性同时,也能确保高电池性能。N3Iednc

「液态是离子移动的最佳导体,这意味着它能带来最佳电池性能,但因为液态也拥有巨大的起火隐患,很多制造商尝试改用固态电解质──但这牺牲了效率、以及应用在可穿戴装置时的舒适性与实用性;」Jenax总监EJ Shin表示:「我们一直专注于提供最佳的安全性与性能之结合,藉由我们的不易燃电解质,我们能将两者提升到下一个境界,让制造商与消费者能安心使用他们应该享受到的高性能。」 电动车内的锂离子电池基本上与一般智能型手机中使用的相同,主要的差异在于尺寸以及电池芯的数量;而无论是在电动车内或是智能型手机、笔电内的锂离子电池,在明显温度过高或是充电过程中发生问题时可能会起火甚至爆炸。N3Iednc

低制造成本以及(或多或少)的快速充电效果,让锂离子电池攻下相当大的市场版图。而因为其高运作电压,锂电池在许多应用中使用有机电解质;但会因为撞击震荡而存在衰减的风险,甚至在不当使用的情况下导致危险的燃烧反应,这种反应会在电池温度超过65°C时且很可能达到75°C以上时发生。N3Iednc

对锂离子可充电电池来说,电解质几乎都是以线性与环状碳酸酯(alkyl carbonates)类的结合为基础;这种电解质能以锂做为阳极活性成分,并决定锂离子化学物的高功率与能量密度特性。不过这类有机电解质具备高挥发性与易燃性,这代表将之应用于消费性品与交通工具时,会来严重的安全性问题;当暴露于高压与高温的极端环境中,这种电解质可能会与活性店及材料产生反应,释放高温与气体。N3Iednc

热渗漏(thermal leakage)是电池安全性研究的一个关键科学问题,特别是针对被视为电动车发展重要驱动力的锂离子电池。车用电池有自己的水冷系统,与热引擎的运作方式相同(具备热交换器与风扇),不同之处在于电动车的冷却电力在车辆熄火、进行充电时也会启动。但是能量流(特别是功率较大的充电系统)会让电池温度升高。N3Iednc

Jenax在能从各种方向弯折的超软性聚合物电池领域是领导业者,其技术进展消除了传统固态电池和刚性电池的问题,同时又能提供高电池性能;该公司开发的新型非易燃性液态电解质,将会内建于电池之中,提供硬件制造商也能使用液态聚合物或胶状电池芯技术。胶状电池也很适合可穿戴装置,特别是在装置可能有刺穿的危险时,这种电解质不会有渗漏问题。N3Iednc

 (原文发表于ASPENCORE旗下EDN姐妹媒体EETimes,参考链接: Non-Flammable Liquid Electrolyte for Battery Safety,编译:Judith Cheng)N3Iednc

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